Schrägspuraufzeichnung

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Als Schrägspuraufzeichnung, Schrägspurverfahren oder Helical Scan wird ein von Eduard Schüller erfundenes Verfahren zur Aufzeichnung von Signalen bei einem Videorekorder oder Bandlaufwerk bezeichnet. Im Gegensatz zur linearen Aufzeichnung wird die Spur schräg zum Band aufgezeichnet.

Aufbau[Bearbeiten]

Prinzip der Schrägspuraufzeichnung
Kopftrommel eines Videorekorders mit eingelegtem Band. Die Kopftrommel ist schräg zum Band montiert.
Schrägspuraufzeichnung im Bereich der Datensicherung

Das Magnetband Band läuft umschlingend an der Kopftrommel vorbei, diese ist schräg zum Band angeordnet und dreht sich in dieselbe Richtung wie das Band läuft. Ziel ist eine höhere Relativgeschwindigkeit zwischen den Magnetköpfen und dem Band: dadurch können höhere Frequenzen aufgezeichnet werden. Allerdings erhöht sich dabei auch die mechanische Beanspruchung des Bandes und die Spuren sind im Vergleich zur Breite des Bandes wesentlich schmaler.

Die Kopftrommel ist das wichtigste und zugleich aufwendigste Teil der Schrägspuraufzeichnung. Sie besteht aus Magnetköpfen, einem Synchronmotor und einem Rotationstransformator zur Datenübertragung. Beim Vodeorecorder umschlingt das Band die Kopftrommel etwas mehr als 180°, sodass 2 Köpfe ein kontinuierliches Signal liefern können. Der Bandantrieb und die Geschwindigkeit und Winkelstellung der Trommel müssen durch die Steuerung des Gerätes aufeinander angepasst werden, um die Spur zu treffen (tracking) und eine lückenlose Wiedergabe in der richtigen Geschwindigkeit zu ermöglichen.

Anwendungen[Bearbeiten]

Beispiel VHS
  • vk: Umfangsgeschwindigkeit der Videoköpfe
  • va: Abtastgeschwindigkeit des Bandes
  • dk: Durchmesser der Kopftrommel. Bei VHS beträgt dieser 62 mm.
  • nk: Die Drehzahl des Videokopfrades beträgt bei 25 Vollbildern pro Sekunde (PAL-Norm) 1500 Umdrehungen pro Minute.
  • vB: Bei VHS beträgt die Bandgeschwindigkeit 0,0234 m/s
v_k = \pi \cdot d_k \cdot n_k = 4{,}87\mathrm{\ m/s}\,
v_a \approx v_k - v_B \approx 4{,}85\mathrm{\ m/s}\,

Bei VHS beträgt damit die Relativgeschwindigkeit etwa 4,85 m/s. Würde man statt des Schrägspurverfahrens das Längsspuraufzeichnung (Abtastgeschwindigkeit = Bandgeschwindigkeit) einsetzen, würde man pro Sekunde 4,85 m Band verbrauchen, wenn man hohe Frequenzen, bei VHS bis zu 3 MHz, aufzeichnet. Beim Schrägspurverfahren beträgt dieser bei VHS nur 0,0234 m/s.

Das Verfahren ermöglichte Videorekorder mit kompakten Magnetbandkassetten. Auch die sogenannte HiFi-Tonspur, die bei verschiedenen Videosystemen zur Verbesserung der Qualität des konventionell längs aufgezeichneten Tonsignals nachträglich eingeführt wurde, wird zusammen mit der Bildinformation nach einer Frequenzmodulation schräg aufgezeichnet.

Nach dem gleichen Prinzip können digitale Daten in hoher Dichte aufgezeichnet werden. Während klassische Streamer die Daten auf parallelen Längsspuren aufzeichnen, greifen Geräte mit Schrägspuraufzeichnung teils auf Formate von Geräten aus dem Endverbraucherbereich zurück (Digital Data Storage (DDS): Digital Audio Tape (DAT), Exabyte Corporation (Exabyte): Video-8).

Quellen[Bearbeiten]

  • Tabellenbuch der Radio- und Fernsehtechnik/Funkelektronik - Frankfurter Fachverlag
  • Elektrotechnik Fachbildung Kommunikationstelektronik 2 Radio-/Fernseh-/Funktechnik - Westermann

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Magnetbandköpfe für Schragspuraufzeichnung – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien